Đang tải... (xem toàn văn)
CÁC BIẾN ĐỔI CỦA PROTEIN TRONG PROTEOMICS
Tiểu luận Tiểu luận : : CÁC BIẾN ĐỔI CỦA PROTEIN CÁC BIẾN ĐỔI CỦA PROTEIN TRONG PROTEOMICS TRONG PROTEOMICS Giáo viên hướng dẫn: Ts.Trương Quốc Phong Giáo viên hướng dẫn: Ts.Trương Quốc Phong Mục Lục Mục Lục 1. Giới thiệu (Đăng) 1. Giới thiệu (Đăng) 2. Phosphoproteomics (Thạch) 2. Phosphoproteomics (Thạch) 3. Glycoproteomics 3. Glycoproteomics 4. Ubiquitin hóa (Hương) 4. Ubiquitin hóa (Hương) 5. Reference 5. Reference 1. GIỚI THIỆU 1. GIỚI THIỆU - Trong thập kỷ qua, proteomics đã trở thành một lĩnh vực chuyên sâu của các nghiên cứu giúp giúp chuẩn đoán và tăng hiệu quả điều trị bệnh. chuẩn đoán và tăng hiệu quả điều trị bệnh. - Sự phong phú của các dạng protein liên kết cộng hóa trị đã vượt qua rất nhiều số lượng protein dự đoán bởi DNA mã hóa do quá trình biến đổi sau dịch mã. - Các enzyme chuyên dụng để sửa đổi protein đó bao gồm 500 kinase ở người, 150 phosphatases và 500 protease. Các biến đổi liên kết cộng hóa trị ở protein Các biến đổi liên kết cộng hóa trị ở protein có nhiều loại như : có nhiều loại như : + Phosphoryl hóa. + Acetyl hóa. + Glycosyl hóa. + Metyl hóa. + Ubiquityl hóa. - Có thể phân loại theo những dạng biến đổi của chuỗi axit amin, các dạng biến đổi của enzyme, và mức độ biến đổi. - Các quá trình hóa học như : Nối protein, quá - Các quá trình hóa học như : Nối protein, quá trình trưởng thành của protein huỳnh quang và trình trưởng thành của protein huỳnh quang và tự động hoạt hóa proteasome cũng đại diện cho tự động hoạt hóa proteasome cũng đại diện cho quá trình biến đổi sau dịch mã. quá trình biến đổi sau dịch mã. - Những hiểu biết về phạm vi và mô hình của - Những hiểu biết về phạm vi và mô hình của những qúa trình biến đổi sau dịch mã trong tế những qúa trình biến đổi sau dịch mã trong tế bào eukaryot mang lại hiểu biết chuyên sâu về bào eukaryot mang lại hiểu biết chuyên sâu về chức năng và động học của các hệ protein chức năng và động học của các hệ protein 2. 2. PHOSPHOPROTEOMICS PHOSPHOPROTEOMICS - Phosphoproteomics (Phosphoryl hóa protein) là quá trình gắn nhóm phosphate vào protein với sự xúc tác của enzyme kinase . 2.1 Phân loại các phosphoamino axít 2.1 Phân loại các phosphoamino axít Có bốn loại phosphoamino axít thường gặp: Có bốn loại phosphoamino axít thường gặp: - O-phosphate (O-phosphomonoester) được tạo ra trong quá trình phosphoryl hoá các axít hydroxyamino như serine, threonine hay tyrosine. - N-phosphate (Phosphoamidate) được tạo ra trong quá trình phosphoryl hoá các nhóm amin trong arginine, lysine hoặc histidine - Acyl-phosphate (Phosphate anhydride) được tạo ra trong quá trình phosphoryl hoá axít aspartic và axít glutamic - S-phosphate (S-phosphothioester) được tạo ra trong quá trình phosphoryl hoá cysteine. 2.1 Phân loại các phosphoamino axít 2.1 Phân loại các phosphoamino axít Axít phosphoamino Axít phosphoamino Độ bền trong Độ bền trong Axít Axít Kiềm Kiềm Hydroxylamine Hydroxylamine Pyridine Pyridine O- O- phosphate phosphate Phosphoserine Phosphoserine + + - - + + + + Phosphothreonine Phosphothreonine + + ± ± + + + + Phosphotyrosine Phosphotyrosine + + + + + + + + N- N- phosphate phosphate Phosphoarginine Phosphoarginine - - - - - - - - Phosphohistidine Phosphohistidine - - + + - - - - Phospholysine Phospholysine - - + + - - - - Acyl- Acyl- phosphate phosphate Phosphoaspartate Phosphoaspartate - - - - - - - - Phosphoglutamate Phosphoglutamate - - - - - - - - S- S- phosphate phosphate Phosphocysteine Phosphocysteine + + + + + + + + Bảng so sánh độ bền trong các môi trường khác nhau của các dẫn suất axít phosphoamino 2.2 Ứng dụng trong nghiên cứu về ung thư - Những nghiên cứu thực tế đã chỉ ra rằng có sự - Những nghiên cứu thực tế đã chỉ ra rằng có sự khác biệt giữa các protein được phosphoryl hóa khác biệt giữa các protein được phosphoryl hóa ở tyrosine trong các tế bào ung thư vú và ung ở tyrosine trong các tế bào ung thư vú và ung thư gan, cũng có những bằng chứng cho rằng thư gan, cũng có những bằng chứng cho rằng quá trình phosphoryl hóa xảy ra mạnh ở các quá trình phosphoryl hóa xảy ra mạnh ở các tyrosine còn lại trong các mô ung thư vú trong tyrosine còn lại trong các mô ung thư vú trong khi trong các mô bình thường không xảy ra điều khi trong các mô bình thường không xảy ra điều này. này. - Những sai lệch trong quá trình phosphoryl hóa - Những sai lệch trong quá trình phosphoryl hóa của nhiều protein có liên quan đến ung thư đã của nhiều protein có liên quan đến ung thư đã được biết và mô tả. được biết và mô tả. 2.2 Ứng dụng trong nghiên cứu về ung thư - Hiện nay Phosphoproteins có thể là những “chỉ thị ung thư” (cancer markers), được sử dụng trong chuẩn đoán và điều trị bệnh ung thư. - Đa số các marker chỉ thị khối u đang sử dụng hiện nay được xác định từ những nghiên cứu về protein. [...]... Ứng dụng trong nghiên cứu về ung thư Xác định các biomarker phục vụ chẩn đoán và điều trị sớm ung thư 3 GLYCOPROTEOMICS 3.1 Glycoproteomics là gì ? - Là ngành khoa học nghiên cứu glycosyl hóa của protein - Nghiên cứu sự thay đổi các gốc cacbohydrat của protein, sự thay đổi về đặc tính lý hóa và hoạt động chức năng trên các chuỗi protein hậu dịch mã 3 GLYCOPROTEOMICS 3.2 Các dạng glycosyl hóa protein. .. sự chuyển của hàng hoạt các phân tử đường khác nhau như galactose, GalNAc, N-GlcNAc, glucose, mannose… 3.3 Ý nghĩa của Glycoproteomics - Phát hiện và tìm ra mục tiêu mới của điều trị - Kiểm tra bệnh thay đổi có liên quan đến sự thay đổi của các glycoprotein - Tiềm năng như là mục tiêu cho chẩn đoán, điều trị bệnh lý khác nhau di căn của khối u và viêm 3.4 Triển vọng của glycoproteomics trong tương... trong sự tạo thành nhiều bệnh, như bệnh ung thư, các rối loạn di truyền hoặc các bệnh của hệ miễn dịch Các nhà nghiên cứu sẽ sử dụng thử nghiệm ubiquitin hóa để xác định các điều kiện biến đổi nồng độ của protein trong tế bào và so sánh các tế bào bị bệnh với các tế bào khỏe mạnh Thêm vào đó, họ có thể thử liên kết DNA đặc hiệu mã hóa với lượng enzym trong tế bào 5.Reference Http://www.mcponline.org/content/10/1/R110.0... liên kết amit với amin ở vị trí epsilon của lysine ở protein được biến đổi Các biến đổi sau dịch mã là phương pháp điều hòa sự ubiquitin hóa Sự biến đổi này gồm sự phosphoryl hóa, sự oxy hóa, sumoyl hóa, axetyl hóa, và neddyl hóa -> Ubiquitin hóa thực chất là quá trình đánh dấu protein Quá trình đánh dấu protein bằng ubiquitin (ubiquitin hóa) bao gồm một loạt các bước: Bước 1 (Bước hoạt hóa):... hóa protein - Glycosyl hóa protein ở vị trí N - Glycosyl hóa ở vị trí O 3.2 Các dạng glycosyl hóa protein 3.2.1 Glycosyl hóa protein ở vị trí N - Là sự cắt bỏ bớt các phân tử đường diễn ra trong Golgi bởi các enzyme mannosidase tạo thành các chất để tổng hợp các oligosaccharide phức tạp hoặc hình thành các oligomannoside - Sự chuyển thành dạng phức tạp xảy ra ở thuỳ giữa của Golgi và trans-Golgi, có... phức tạp sinh học trong phân tử của glycoprotein - Hi vọng trong 20 năm tới hầu hết các phân tích glycoproteomic sẽ được thực hiện có hiệu quả và có thể thiết lập được cơ sở dữ liệu có liên quan UBIQUITIN HÓA (Ubiquitination, ubiquitylation) 4 UBIQUITIN - - Ubiquitin là một protein điều hòa nhỏ có 76 axit amin được bảo tồn tiến hóa trong các tế bào eukaryot Sự ubiquitin hóa các protein cơ chất proteasome... protein cơ chất proteasome được tiến hành trong hệ thống phức tạp gồm các enzym hoạt hóa (E1), enzym tiếp hợp ubiquitin (E2) và enzym nhận biết cơ chất (các enzym E3) Ubiquitin có thể gắn với các protein và dán nhãn chúng để phá hủy 4.1 Ubiquitin hóa Ubiquitin hóa là quá trình biến đổi protein sau dịch mã được xúc tác bởi enzym (PTM) trong đó axit cacboxylic của glycine kết thúc từ motif di-glycine... Điều biến các thụ thể bề mặt tế bào, các kênh ion và con đường kích thích bài tiết Đáp ứng với stress và các điều biến ngoại bào Phát sinh sinh học ribosom Sự nhiễm virut 4.3 Thử nghiệm ubiquitin hóa Thử nghiệm ubiquitin hóa là thử nghiệm xác định có bao nhiêu quy trình xảy ra trong tế bào Các thử nghiệm có thể được sử dụng để xác định các điều kiện khác nhau ảnh hưởng như thế nào đến liên kết protein, ... isopeptide giữa một lysine của protein đích và glycine đầu C tận của ubiquitin Hình 2: Con đường ubiquitin hóa Enzym hoạt hóa (E1) Enzym tiếp hợp ubiquitin (E2) Enzym nhận biết cơ chất (các enzym E3) Hình 3: Con đường ubiquitin hóa 4.2 Chức năng của các biến đổi ubiquitin Xử lý kháng nguyên Phát sinh sinh học trong các cơ quan tế bào Chu kỳ tế bào và sự phân chia Phiên mã và... đến liên kết protein, các bước và cấu trúc quan trọng trong con đường ubiquitin hóa, và lượng protein trong tế bào Sự không đủ hoặc dư thừa lượng được liên kết để phát triển nhiều bệnh khác nhau 4.3 Thử nghiệm ubiquitin hóa Các protein đánh dấu này quan trọng với sự sửa chữa DNA, sự nhiễm virut và đáp ứng miễn dịch Quá nhiều ubiquitin, hoặc thiếu nó, có thể đóng vai trò trong sự tạo thành nhiều . Tiểu luận Tiểu luận : : CÁC BIẾN ĐỔI CỦA PROTEIN CÁC BIẾN ĐỔI CỦA PROTEIN TRONG PROTEOMICS TRONG PROTEOMICS Giáo viên hướng dẫn: Ts.Trương Quốc Phong Giáo. những dạng biến đổi của chuỗi axit amin, các dạng biến đổi của enzyme, và mức độ biến đổi. - Các quá trình hóa học như : Nối protein, quá - Các quá trình hóa học như : Nối protein, quá. glycosyl hóa của protein. của protein. - Nghiên cứu sự thay đổi các gốc cacbohydrat - Nghiên cứu sự thay đổi các gốc cacbohydrat của protein, sự thay đổi về đặc tính lý hóa và của protein,